Des groupes de recherche dirigés par Botond Roska à l'Institut Friedrich Miescher pour la recherche biomédicale (FMI) et Daniel Müller au Département des sciences et de l'ingénierie des biosystèmes (D BSSE) de l'ETH Zurich ont développé une nouvelle méthode qui leur permet de transmettre efficacement des gènes dans des cellules individuelles dans tissus entiers. Cela facilite non seulement l'étude des cellules individuelles dans un organe tel que le cerveau, mais pourrait aussi ouvrir la voie à de nouvelles thérapies géniques.

Depuis des décennies maintenant, les scientifiques ont utilisé des virus comme véhicules pour introduire de nouveaux gènes dans les cellules. Différents types de virus tels que les lentivirus, Les virus herpès simplex et adéno-associés peuvent être utilisés pour modifier génétiquement des cellules individuelles ou des assemblages cellulaires. Cependant, les méthodes existantes présentent des inconvénients majeurs, qui limitent leur application à la fois dans la recherche fondamentale et dans les approches de thérapie génique. En tant que Botond Roska, Chef de groupe senior au FMI, souligne : « des méthodes récemment développées pour cibler des cellules individuelles ont ouvert des possibilités passionnantes, mais malheureusement leur applicabilité dans les tissus est limitée ou ils sont techniquement très complexes."

Pour cette raison, les scientifiques bâlois – en particulier, stagiaires postdoctoraux Rajib Schubert et Stuart Trenholm – ont développé une nouvelle méthode, connu sous le nom de "virus stamping, " ce qui est simple, polyvalent, et peut être utilisé pour une variété de types cellulaires et de virus à la fois in vivo et in vitro.

Dans cette méthode, les virus sont liés de manière réversible à un véhicule de livraison, qui est ensuite amené à proximité de la cellule cible. Le professeur D-BSSE Daniel Müller explique :« Nous utilisons à la fois des forces mécaniques et magnétiques pour y parvenir, selon que la cellule est à la surface ou à l'intérieur du tissu.

Pour les cellules de surface, un tampon de virus non blindé est utilisé :le virus est lié à une pointe de pipette en verre émoussé, qui est mis en contact physique avec la cellule cible. Pour les cellules d'un organe ou d'un tissu, le tampon doit être blindé :le virus est lié à des nanoparticules magnétiques à l'intérieur d'une pipette en verre. Une fois que la pointe de la pipette a atteint le site de la cellule cible, les nanoparticules sont tirées vers la pointe de la pipette avec une force magnétique pour délivrer le virus.

Schubert commente :« Avec cette méthode, nous avons pu infecter des cellules individuelles en culture cellulaire, tissus, animaux et organoïdes. Quoi de plus, nous avons utilisé avec succès la méthode dans des structures complexes telles que le cerveau. une seule cellule pourrait être infectée par plusieurs virus, soit simultanément, soit à des moments différents.

Le tamponnage viral permet ainsi aux scientifiques d'examiner le rôle de gènes spécifiques dans des cellules clairement définies, offrant une solution polyvalente, qui peuvent être appliqués non seulement à la recherche biomédicale fondamentale, mais aussi, potentiellement, en thérapie génique.